來源:中國教育報
2025-05-29 08:56:05
原標題:深耕物理教學創新 培養拔尖創新人才
來源:中國教育報
原標題:深耕物理教學創新 培養拔尖創新人才
來源:中國教育報
在新時代背景下,高水平科技自立自強關鍵在于選拔和培養拔尖創新人才。山東省昌樂縣教學研究中心(以下簡稱“研究中心”)積極響應國家號召,以物理實驗教學為突破口,結合當前拔尖創新人才培養的需求,深入推進課堂教學改革,努力探索一條適合縣域高中拔尖創新人才培養的新路徑。
物理學科作為自然科學的基石,是培育學生科學思維、實踐能力與創新精神的重要途徑。研究中心立足縣域教育實際,深耕物理教學研究,在實驗課程創新、實驗室建設優化、教學模式革新等方面持續探索,致力于為拔尖創新人才成長打造優質教育生態。
更新物理教學理念
優化教學體系架構
踐行“五育”并舉理念,突出拔尖創新人才培養。研究中心基于國家導向和時代要求,提出以“培養拔尖創新人才”為核心的育人理念,確立“德育為先,素養為本”的育人特色。組織夏令營、冬令營、強基提能大講堂、數理化競賽等活動,建立拔尖創新學生成長檔案,做好選苗育苗工作;開展高中課程先修行動,實施六年一貫制高初貫通培養。
契合多元育人體系,明確物理教學方向。研究中心將物理教學有機融入“一體兩翼兩保障”的多元育人體系。“一體”是指培養目標,注重培育學生的家國情懷、鮮明特長、多元思維和創新發展能力。“兩翼”是指教育管理體系和教學教研體系,通過物理實驗教學和研究,激發學生對科學的興趣與熱愛。“兩保障”是指以育人制度、育人課程和育人資源為支撐,為多元育人提供制度與環境保障、課程與資源保障,為實現育人目標提供有力支撐。
優化教學體系架構,實現分層分類發展。研究中心推進選課走班與分層教學在物理教學中的應用,各高中學校根據學生的物理學習基礎和興趣愛好,為學生量身定制個性化課程學習方案,實現“一人一課表”。在分層教學中,針對不同層次的學生制定差異化的教學目標、內容,采用不同的教學方法和評價方式,確保每名學生都能在物理學習中實現充分發展。
構建多元實驗課程體系
激活創新思維源泉
分層分類架構,滿足差異化發展需求。構建科學合理的物理實驗課程體系,是培育學生實踐與創新能力的基礎工程。研究中心打造“四層四類”實驗課程體系,實現縱向分層與橫向能力進階的有機統一。在縱向分層方面,基礎層助力學生鞏固物理知識,熟練掌握基本實驗操作;探究層通過探究性實驗,如通過“探究兩個互成角度的力的合成規律”等培養學生獨立思考與科學探究精神;綜合層設計跨學科項目,提升學生綜合運用知識解決實際問題的能力;科創層鼓勵學校開發生活化實驗裝置,增強知識應用能力。橫向能力進階遵循“觀察→驗證→應用→探究”的邏輯路徑,從培養敏銳觀察力到深化物理原理理解,再到實現知識遷移應用,最終開展探究性實驗提升創新與科研能力,為學生搭建系統全面的學習階梯。
貼近生活,強化知識遷移。為增強學生的知識遷移能力,研究中心采用“科技+”模式,組織開發了一系列貼近生活的實驗案例庫。如“籃球平拋運動分析”“自制靜電除塵器”“自制水火箭”等實驗,助力學生實現從理論知識到生活實踐的跨越。
融合技術,拓展教學資源。研究中心探索信息技術與物理教學的融合,大力開發數字媒體課程資源。建設數字圖書資源庫,整合電子書籍、數據庫、數字期刊和網絡視頻等豐富材料,并將其有序納入數據管理系統,方便教師獲取使用。同時,研究中心開發涵蓋前沿科技領域的音視頻材料,讓學生接觸到新的科技成果,拓寬視野,加深對物理知識在現代科技中應用的理解,以此激發學生對科學研究的興趣。
加強實驗室建設,拓寬實踐空間
夯實硬件基礎,保障實驗開展。實驗室是學生進行物理實驗和科學探究的重要場所。研究中心指導學校依據學生數量,按標準開設專用實驗教室,并配齊配足實驗器材,確保學生實驗和演示實驗的順利開展,讓每名學生都能親身體驗物理的魅力。
開放實驗空間,鼓勵自主探索。建立實驗室開放制度,是培養學生自主學習與團隊協作能力的重要舉措。研究中心指導學校在課余時間開放學校實驗室,學生以獨立或小組合作的方式自主設計實驗方案,開展課外實驗研究。同時,給予學生更多自主探索的時間和空間,讓學生能根據興趣特長選擇實驗課題,培養學生的自主學習能力和團隊協作精神。
巧用日常材料,激發創新靈感。倡導利用日常用品改進和開發實驗,是研究中心在實驗室建設中的一大特色。學生在利用日常用品做實驗的過程中,充分發揮想象力和創造力,學會因地制宜地解決問題,培養了創新實踐能力,同時也打破了對實驗器材的固有認知,認識到生活中的物品也能用于科學探索。
創新實驗教學模式,培育科學思維
項目驅動學習,促進深度學習發生。研究中心積極探索?項目化學習,驅動深度學習?,以真實問題為切入點,設計項目化學習任務,提升了物理實驗教學的效果和質量。例如,設計“如何用低成本材料測量液體折射率”項目,讓學生通過問題提出、方案設計、數據采集、誤差分析、成果展示等全流程培養科學思維與協作能力。
數智技術賦能,提升實驗教學效能。研究中心鼓勵學校建設虛擬仿真實驗室、數字化實驗室,利用AI(人工智能)輔助分析,使實驗數據的獲取更加準確,有助于學生深入理解物理規律;建立區域實驗數據庫,實現云端資源共享,推動優質實驗案例校際傳播,全面提升了實驗教學的質量和效率。
“‘做中學’+反思性實踐”,培養創新實踐能力。研究中心打破“先講后做”的教學模式,推行“做中學”與反思性實踐相結合的“實驗先行→理論反芻→二次創新”三步法。首先,讓學生自主探索多種測量方法,在實踐中發現問題;然后,通過小組辯論優化實驗方案,之后進行理論學習,將感性認識上升為理性認識;最后,鼓勵學生基于實驗經驗進行二次創新,改進實驗方法或設計新實驗,培養學生的創新能力和批判性思維。
研究中心在物理教學研究與拔尖創新人才培養方面的探索與實踐,取得了顯著成效。通過優化教學體系架構、構建多元實驗課程體系、加強實驗室建設、創新實驗教學模式等一系列舉措,學生的實踐能力、創新思維和科學素養得到了有效提升,教師的專業素養也在教學研究過程中不斷提高,縣域教育影響力持續增強。
展望未來,研究中心將繼續秉持創新精神,深化物理教學研究,持續優化拔尖創新人才培養機制;充分利用現代科技手段,不斷豐富物理教學資源,提升教學質量;加強與高校、科研機構的合作交流,為學生提供更多參與科研實踐的機會,拓寬學生視野,為國家培養出更多具有創新精神和實踐能力的拔尖創新人才。(高志寶)
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